SDXC真的跑得快? 知名品牌記憶卡測試評鑑告訴您

揭開SDXC的神秘面紗

SD協會最新公佈的SD卡家族roadmap

隨著科技的日新月異與技術的快速發展,許多也許數個月前還是價格不斐的昂貴電子產品,到了今天已經成為人人負擔的起的平價商品。隨著越來越多的消費性電子產品充斥在我們的日常生活中,從數位相機、智慧型手機、數位相框到筆記型電腦等等不一而足,消費者對這些產品的使用依賴也越來越深,因此針對這些產品進行資料儲存或傳輸的需求更甚以往。

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由於SD(Secure Digital)記憶卡具有輕薄短小便於攜帶、儲存空間大的特性,再加上族繁不及備載的電子產品皆採用此規格,所謂的SD/SDHC(Secure Digital High Capacity)記憶卡目前已可稱作是市面上資料儲存的主流。也由於越來越多更高階的新式產品選擇以SD卡作為儲存介面,再加上消費者對儲存空間的要求不斷提高,SD協會(SD Association,SDA)順應潮流地在2009年春季美國CES消費性電子展發佈了最新的SDXC(Secure Digital Extended Capacity)標準規格。

SDXC的儲存上限達到2TB(2048GB),介面讀寫速度最高可達104MB/s(未來並將發展到300MB/s),能提供更高速的傳輸需求,同時採用最新的exFAT檔案格式,提高記憶卡本身與相關應用產品間的交互相容性。另外,在 SDXC這個新規格中,還另外添加了新的UHS的設計架構,UHS-1代表著Ultra-High Speed Bus 1,可讓傳輸速度最高達到104MB/s,並在未來開發提升至300MB/s。SDXC開發出如此具突破性的規格,無非是希望提升整體記憶儲存產品的效能,以滿足所有廠商與頂級玩家的極致需求。

我們的三大測試方法

不過,這樣的標準規格雖然看起來驚人,但實際使用時的效能表現是否能如宣稱般相同優良,卻才是真正的重點,也更是相關製造廠商與消費者最關注的話題。儘管目前市面上的SDXC產品為數不多,我們仍特別撿選市面上三大知名品牌-SanDisk、Panasonic、TOSHIBA之產品作為測試對象,這三張卡片同樣為64GB容量,分別為Class 4或Class 10(最低傳輸速度分別需達4或10MB/s),不過TOSHIBA還另外宣稱具備UHS-1規格,因此在效能上應有較高的期待。在測試上,我們搭配了兩款不同介面的讀卡機與效能診斷工具,進行包括資料完整性測試、媒體寫入效能測試及讀寫效能評估測試等三種不同目的性的測試,以其瞭解這三張記憶卡在資料維護的完整性、以及模擬及實際測試下的效能表現。

測試物與測試環境

資料完整性測試(Data Integrity Test)

為了囊括各種使用情境下的不同檔案傳輸格式,我們根據消費者在日常生活中實際可能傳輸的檔案類型(包括圖像、音訊、影片),以及各種不同的檔案大小,歸納整理出多達十二種檔案格式、一百三十個不同大小的檔案(從小於1MB到400MB),以作為我們實際測試時使用的傳輸內容。

傳輸檔案類型介紹

這三張卡在經過兩種不同介面讀卡機各30~80回的讀寫測試之後,皆能完整保存檔案,並未產生資料漏失或錯誤的狀況。

媒體寫入效能測試(Media File Stress Write Performance Test)

媒體寫入效能測試結果

這項測試是運用實際使用SDXC的媒體裝置來確認最接近真實的效能,為了精準量測出SDXC 記憶卡的寫入效能,我們捨棄了數位相機、錄放影機等以SD/ SDHC/ SDXC卡執行儲存動作的產品,而採用兩款不同傳輸介面的讀卡機作為Host裝置來進行實際的測試操作。這樣的選擇是由於包括數位相機、錄放影機等產品登具有太多會影響記憶卡讀寫速度的可變因素,像是廠商可能為了整體攝錄品質優化而預先在韌體中設定速度限制、而產品中採用DRAM記憶體模組作為寫入備份緩衝的設計也會影響到實際的速度表現等等。這兩款讀卡機均支援SDXC與UHS-1規格,各為USB 2.0及ExpressCard(PCI-e)接口。

經過三十回的檔案複製測試後,可以看出這三張受測記憶卡的實際表現。同樣是64GB的容量,在速度上,宣稱為Class 4的SanDisk記憶卡速度竟高於Class 10的Panasonic記憶卡,而具有UHS-1規格的TOSHIBA記憶卡平均寫入速度則可以達到Panasonic相同規格記憶卡的兩倍(使用 USB2.0介面的讀卡機A: 14.61 MB/s vs. 7.57 MB/s;使用ExpressCard(PCI-e)介面的讀卡機B:16.8MB/s vs. 8.85MB/s),等於是擁有快了一倍以上的速度。值得注意的是,不論是使用哪一台讀卡機進行測試,Panasonic 這張SDXC卡的平均速度都低於Class 10所規範的最低標準10MB/s,反而是SanDisk的記憶卡雖然標榜為Class 4,但速度卻可達到Class 10的水準。至於在穩定度方面,三張卡的表現可說是旗鼓相當,整體而言寫入速度皆落在上下10%的誤差範圍內。

媒體寫入效能測試圖表
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讀寫效能評估測試(Read/ Write Performance Test)

除了利用讀卡機來進行實際的媒體寫入測試外,為了包含各種可能的使用情境,我們也另外運用效能診斷工具來模擬出不同的使用環境,以進行評估測試。所謂的效能診斷工具可以評估效能等級,依據我們所使用的診斷工具,可以進行包括4KB、16KB和 64KB三種大小的隨機與持續讀寫測試,由於在真實的使用情境中,以64KB最為貼近消費者會使用到的檔案大小,因此在這裡我們特別針對64KB的測試數據來做討論。

讀寫效能評估測試結果

讀寫效能評估測試圖表 (使用USB 2.0介面的讀卡機A進行測試)
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讀寫效能評估測試圖表 (使用ExpressCard/ PCI-e介面的讀卡機B進行測試)
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透過數據可以看出,不論是使用哪一規格的讀卡機進行測試,TOSHIBA的SDXC卡在讀取或寫入速度都大幅優於其他兩者的表現。根據與讀卡機A的測試結果,在平均讀取速度部分,SanDisk的SDXC卡為15.65MB/s、 Panasonic是19.22MB/s、TOSHIBA則為33.24MB/s;平均寫入速度部分,SanDisk的SDXC卡為15.03MB/s、 Panasonic是17.05MB/s、TOSHIBA則為23.56MB/s。而在與讀卡機B的測試結果上,差距更加懸殊,在平均讀取速度部分,SanDisk的表現為22.31MB/s、Panasonic為20.94MB/s、TOSHIBA則為58.56MB/s,等於TOSHIBA與其他兩者達到接近三倍的差距;在平均寫入速度部分,SanDisk的表現為16.46MB/s、Panasonic的SDXC卡為18.29MB/s、 TOSHIBA則為27.13MB/s。至於穩定度方面,儘管TOSHIBA這張卡在與讀卡機A進行64K持續寫入測試時,比較會在每回測試寫入時產上速率上的差異,而另外兩張卡則表現較為平穩,但整體而言所有讀寫速率皆落在10%上下的誤差範圍內,也就是說它們都具有極高的穩定度,同時讀取時的穩定度都優於寫入時的表現。

選購適合你的SDXC記憶卡

經過上述的三種測試,我們可以歸納出一些觀察產品品質的要點:

一、產品是否符合規範要求
儘管SD協會針對各種SD卡在硬體設計上,已有了明確的規範,但實際的讀寫速度,卻難以從外觀判斷。根據媒體寫入效能測試的結果可以發現,Panasonic的受測SDXC卡在進行媒體寫入測試時,不論是透過讀卡機A或B,其效能表現皆不能達到SD協會所要求的最低標準10MB/s,這是在選購時必須注意的一點。

二、與市面產品的效能比較
透過測試可以發現,我們這次選擇的這三張受測卡雖然都是SDXC規 格,也都各自宣稱達到Class4或Class 10的標準,其讀寫效能卻有著不同於Class分級方式的結果,利用圖表可以更明顯的看出,透過兩種不同介面的讀卡機測試到的效能落差。在進行媒體寫入測試時,宣稱為Class 4的SanDisk記憶卡寫入速度竟優於標榜Class 10的Panasonic記憶卡;而在進行讀寫效能評估測試,這兩者的速度也不分軒輊,不能看出分級的差異,至於具有UHS-1規格的TOSHIBA記憶卡還出現與其他兩張卡片將近三倍的讀取速度差距。

媒體寫入測試與讀寫效能評估測試的簡易結果表,
可以看出TOSHIBA的卡平均讀寫速度表現較為優異
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三、產品能否符合宣稱的理想值
至於就產品本身宣稱能達到的效能來看,SanDisk/ Panasonic的卡號稱分別可達15與22 MB/s的速度,而TOSHIBA的卡則號稱能達到讀取60MB/s、寫入35MB/s的速度。與實際結果比對,可以發現在與讀卡機B進行效能評估測試時,三張卡均能貼近理想值,SanDisk的卡片甚至還有超越理想值的表現。這是因為PCI-e介面規格的速度處理極限較高,而另一台採取USB2.0規格的讀卡機A處理速度上限僅達40MB/s。這也是為什麼TOSHIBA的卡片在兩台不同的讀卡機上會出現近兩倍的讀取速度差異(33.24MB/s vs. 58.56MB/s),也就是說讀卡機B事實上較能發揮其真實的最大效能。不過必須注意的是,儘管透過效能診斷工具進行評估時,三張卡均能有接近理想值的表現,但在實際的媒體寫入測試中,除了SanDisk卡的效能能貼近理想值外,其他兩張卡接不能發揮相同的良好效能,也就是說在較貼近實際使用的狀況時,這兩張卡並未能展現所宣稱的速度。

三張卡的最佳測試結果(讀寫效能評估測試)均能接近宣稱理想值;
但媒體寫入測試則表現不若預期
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四、資料保存的完整度
記憶卡是一種用以儲存資料檔案的產品,除了讀寫速度可能會影響使用的順暢與否外,是否能完整保存我們儲存的資料也是至關重要的一環。沒有人會希望自己出國旅遊精心拍攝的照片、工作時的重要文件報告,因為記憶卡的問題而損壞、出現難以修補的狀況。根據我們的資料完整性測試結果,這三張SDXC記憶卡均未出現任何檔案遺失或毀損的狀況,而這樣的可靠度自然也是消費者應該重視的指標之一。

五、與相關裝置的相容性
儘管透過前面的測試,我們雖然可以知道記憶卡的實際表現、資料能否妥善保存、以及測試結果與理想值是否接近,但我們仍不能確定生活中實際使用的週邊設備是否都能夠相容於這樣的產品。由於目前市面上符合SDXC的相關裝置數量仍少,此次我們並未針對SDXC記憶卡的相容性進行測試分析,但在現實面而言,卻是一大不容忽視的關鍵。生活中的各種消費性電子產品像是數位相機、讀卡機、數位相框、智慧型手機甚至是筆記型電腦等,都有機會與記憶卡一起搭配使用,因此記憶卡能否在這些不同品牌的諸多產品上正常運作,更是必須注意的重點。

對消費者而言,除了追求記憶卡的容量、效能、穩定度與相容性外,也必須考慮到相關裝置對其效能的支援程度,否則若是消費者精心研究、並選擇購買了一款讀寫速度驚人的記憶卡,但家中的相機或讀卡機即使能相容於該記憶卡,卻無法支援這樣的速度、不能發揮該記憶卡的真實效能,對消費者而言,也可以說是另外一種錯誤的選購決策。

對廠商而言,一張記憶卡內的各種裝置像是快閃記憶體與控制晶片的相容性等,都有可能影響產品的整體表現。而為確保產品的品質一致性,在產品設計階段就應該透過完整的測試,瞭解產品的真實效能,以進一步作產品設計的更動或韌體的修改,以期讓產品符合最初的規劃、達到品質的提升;而在出廠之前,更應該透過完整的驗證,確保產品的效能表現達到對外宣稱的理想值;另外,就像消費者必須顧慮到新入手的記憶卡是否能使用在自己手邊現有的產品上,廠商也必須規劃完整的相容性測試,以確保自家出產的記憶卡能相容於市面上知名品牌的相關產品、不會在上市之後出現一連串的客訴或退貨問題。

然而不論產品包裝上標榜多麼極致的效能、寫上多厲害的數字,能否落實才是重點。透過這次的測試我們可以發現,這三張卡在透過媒體寫入測試如此接近真實的使用情境中,都未能達到各自宣稱的理想值,是非常可惜的一點。目前許多國際知名的標準協會像是USB、SATA等,為確保它們開出規格的真實有效性,都採取出廠前測試的方式,要求廠商製造的產品都必須通過第三方縝密的驗證測試,才能使用該項標準規格的logo,以確定這些市面上的產品效能、穩定性等都能符合協會的品質規範,而唯有這樣的作法也才能讓所謂標準規格的存在更有價值、並且更可靠值得信賴。我們希望不久的將來,SD協會也能將標準化的驗證測試納入其基本規範中,讓像SD/ SDHC/ SDXC這種有多種不同性能規格的記憶卡,都能透過測試瞭解每項產品的真實效能,這樣消費者才能買的安心,廠商也能對自己的產品更有自信。